Клетка как биологическая система. Подготовка к ЕГЭ презентация

Второй блок
«Клетка как биологическая система»
содержит задания, проверяющие:
1)знания о строении, жизнедеятельности и многообразии клеток;
2)умения устанавливать взаимосвязь строения и функций органоидов клетки, распознавать и сравнивать клетки разных организмов, процессы, протекающие в них.
Распределение заданий по экзаменационной работе: « Клетка как биологическая система»
Вся работа 5–4 заданий
В части первой 4–3 задания
Во второй части 1 задание.

ПЛАН РАБОТЫ ПО ДАННОЙ ТЕМЕ
Установочная лекция
Составление плана работы учащихся по данной теме
Отработка основных понятий темы и
грамотности использования биологической терминологии
4. Отработка понимания сущности биологических процессов и явлений
5. Работа с опорными таблицами и схемами
6. Работа с рисунками
7. Решение биологических задач.

1. Установочная лекция
Проводится в несколько этапов:
1) Современная клеточная теория.
2) Многообразие клеток.
3) Химический состав клеток.
4) Строение клеток.
5) Обмен веществ клеток.
6) Генетическая информация в клетке.
7) Митоз .Мейоз.

Химические соединения клетки.

Углеводы
Это органические соединения, в состав которых входят водород (Н), углерод (С) и кислород (О).
Углеводы образуются из воды (Н2О) и углекислого газа
(СО2) в процессе фотосинтеза.
Фруктоза и глюкоза постоянно присутствуют в клетках
плодов растений, придавая им сладкий вкус.
Функции:
1. Энергетическая (при распаде 1 г глюкозы освобождается 17,6 кДж энергии)
2. Структурная (хитин в скелете насекомых и
в стенке клеток грибов)
3. Запасающая (крахмал в растительных
клетках, гликоген – в животных)

Липиды
Группа жироподобных органических соединений, нерастворимых в воде, но хорошо растворимых в неполярных органических растворителях (бензоле, бензине и т.д.).
Липопротеиды, гликолипиды, фосфолипиды.
Жиры – один из классов липидов, сложные эфиры глицерина и жирных кислот. В клетках содержится от 1 до 5% жиров.
Функции:
1. Энергетическая (при окислении 1 г жира выделяется 38,9 кДж энергии)
2. Структурная (фосфолипиды – основный
элементы мембран клетки)
3. Защитная (термоизоляция)

Липиды (от греч. lipos – жир) – обширная группа жиров и жироподобных веществ, которые содержатся во всех живых клетках. Большинство их неполярны и, следовательно, гидрофобны. Они практически нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в органических растворителях (бензин, хлороформ, эфир и др.).
В некоторых клетках липидов очень мало, всего несколько процентов, а вот в клетках подкожной жировой клетчатки млекопитающих их содержание достигает 90%. По химическому строению липиды весьма разнообразны.
2. Характеристика липидов

1. Простые липиды – жиры и воска. Жиры – наиболее простые и широко распространенные липиды. Их молекулы образуются в результате присоединения трех остатков высокомолекулярных жирных кислот к одной молекуле трехатомного спирта глицерина. Среди соединений этой группы различают жиры, остающиеся твердыми при температуре 20 °С, и масла, которые в этих условиях становятся жидкими. Масла более типичны для растений, но могут встречаться и у животных.
Жирные кислоты представляет собой карбоксильную группу и углеводородный хвост, отличающийся у разных жирных кислот количеством группировок –СН2. «Хвост» неполярен, поэтому гидрофобен. Большая часть жирных кислот содержит в "хвосте" четное число атомов углерода, от 14 до 22.
2. Характеристика липидов

3. Стероиды – это липиды, не содержащие жирных кислот и имеющие особую структуру. К стероидам относятся гормоны, в частности кортизон, вырабатываемый корой надпочечников, различные половые гормоны, витамины A, D, Е, К и ростовые вещества растений. Стероид холестерин – важный компонент клеточных мембран.
2. Характеристика липидов

2. Сложные липиды – фосфолипиды, гликолипиды и липопротеины. Фосфолипиды по своей структуре сходны с жирами, но в их молекуле один или два остатка жирных кислот замещены остатком фосфорной кислоты. Фосфолипиды являются составным компонентом клеточных мембран.
Липиды могут образовывать сложные соединения с веществами других классов, например с белками – липопротеиды и с углеводами – гликолипиды.
2. Характеристика липидов

Простые углеводы
Простые углеводы называют моносахаридами. В зависимости от числа атомов углерода в молекуле моносахаридов различают: триозы (3С), тетрозы (4С), пентозы (5С), гексозы (6С), гептозы (7С).
Сложные углеводы
Сложными называют углеводы, молекулы которых при гидролизе распадаются с образованием простых углеводов. Среди сложных углеводов различают олигосахариды и полисахариды.
Различают две группы углеводов: простые сахара и сложные сахара, образованные остатками простых сахаров. Простые углеводы называют моносахаридами. Общая формула простых сахаров (СН2О)n, где n ≥ 3
1. Характеристика углеводов

1. Характеристика углеводов

Свойства моносахаридов: низкая молекулярная масса; сладкий вкус; легко растворяются в воде; кристаллизуются; относятся к редуцирующим (восстанавливающим) сахарам.
Важнейшие моносахариды:
Пентозы — рибоза и дезоксирибоза, входящие в состав ДНК, РНК. Дезоксирибоза (С5Н10О4) отличается от рибозы (С5Н10О5) тем, что при втором атоме углерода имеет атом водорода, а не гидроксильную группу как у рибозы.
1. Характеристика углеводов

Наиболее широко распространены в природе дисахариды:
мальтоза, состоящая из двух остатков α-глюкозы;
сахароза – свекловичный сахар (α-глюкоза + фруктоза);
лактоза – молочный сахар (β-глюкоза + галактоза).
1. Характеристика углеводов

Полисахариды (греч. poly – много) являются полимерами и состоят из неопределенно большого (до нескольких сотен или тысяч) числа остатков молекул моносахаридов, соединенных ковалентными связями. К ним относятся:
крахмал (запасной углевод растений);
гликоген (запасной углевод животных);
целлюлоза (клеточная стенка растений);
хитин (клеточная стенка грибов);
муреин (клеточная стенка бактерий).
1. Характеристика углеводов

Белки
Это биополимеры, мономерами которых являются аминокислоты.
В строении молекулы белка различают Первичную структуру – последовательность аминокислотных остатков;
Вторичную – это спиральная структура, которая удерживается множеством водородных связей.
Третичная структура белковой молекулы – это пространственная конфигурация, напоминающая компактную глобулу. Она поддерживается ионными, водородными и дисульфидными связями, а также гидрофобным взаимодействием.
Четвертичная структура образуется при
взаимодействии нескольких глобул (например,
молекула гемоглобина состоит из четырех таких
субъединиц).
Утрата белковой молекулой своей природной
структуры называется денатурацией.

Обычными компонентами белков являются лишь 20 видов aльфа-аминокислот.
В зависимости от того, могут ли аминокислоты синтезироваться в организме, различают: заменимые аминокислоты — десять аминокислот, синтезируемых в организме; незаменимые аминокислоты, которые в организме не синтезируются. Незаменимые аминокислоты должны поступать в организм вместе с пищей.
В зависимости от аминокислотного состава, белки бывают: полноценными, если содержат весь набор незаменимых аминокислот; неполноценными, если хотя бы одна незаменимая аминокислота в их составе отсутствует.
Различают простые белки — белки, состоящие только из аминокислот (фибрин, трипсин) и сложные — белки, содержащие помимо аминокислот еще и небелковую — простетическую группу. Она может быть представлена ионами металлов (металлопротеины — гемоглобин), углеводами (гликопротеины), липидами (липопротеины), нуклеиновыми кислотами (нуклеопротеины).
1. Общая характеристика белков

Нуклеиновые кислоты
Нуклеиновые кислоты обеспечивают хранение и передачу наследственной (генетической) информации в живых организмах.
ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) – это молекула, состоящая из двух спирально закрученных полинуклеотидных цепей. Мономером ДНК является дезоксирибонуклеотид,
состоящий из азотистого основания (аденина (А),
цитозина (Ц), тимина (Т) или гуанина (Г)),
пентозы (дезоксирибозы) и фосфата.
РНК (рибонуклеиновая кислота) – это молекула, состоящая из одной цепи нуклеотидов. Рибонуклеотид состоит из одного из четырех азотистых оснований, но вместо тимина (Т) в РНК урацил (У), а вместо дезоксирибозы – рибоза.

АТФ
АТФ (аденозинтрифосфорная кислота) – это нуклеотид, относящийся к группе нуклеиновых кислот.
Молекула АТФ состоит из азотистого основания аденина, пятиуглеродного моносахарида рибозы и трех остатков фосфорной кислоты, которые соединены друг с другом высокоэнергетическими связями.
Отщепление одной молекулы фосфорной кислоты происходит с помощью ферментов и сопровождается выделением 40 кДж энергии.
Энергию АТФ клетка использует в процессах биосинтеза, при движении, при производстве тепла, при проведении нервных импульсов, в процессе фотосинтеза и т.д .
АТФ является универсальным аккумулятором энергии в живых организмах

Решение заданий ЕГЭ
1. Наибольшее количество АТФ синтезируется в период
Ответ :
Метафазы.
Интерфазы.
Профазы.
Телофазы.
2.Соединение двух цепей в молекуле ДНК происходит за счет
Ответ:
Гидрофобных взаимодействий нуклеотидов .
Пептидных связей между азотистыми основаниями .
Взаимодействия комплементарных азотистых оснований
Ионных взаимодействий нуклеотидов.

3)В молекуле ДНК количество нуклеотидов с гуанином составляет 30 процентов от общего числа .Какой процент нуклеотидов с аденином содержится в этой молекуле ?
1) 20%
2) 40%
3) 60 %
4) 70%
4) Скорость химической реакции в клетке изменяют белки , выполняющие функцию
Ответ:
Информативную
Гуморальную
Каталитическую
Сигнальную

5) Гидрофобно-гидрофильные взаимодействия лежат в основе
Ответ :
Их участия в образовании плазматической мембраны
Выполнения ими энергетической функции
Образовании водородных связей между молекулами
Их регуляторная функция
6) Какую функцию в клетке выполняют нуклеиновые кислоты?
Ответ :
1.Являются хранителями наследственной информации.
2.Осуществляют гомеостаз
3.Переносит наследственную информацию из ядра к рибосоме.
4.Участвует в синтезе белка.
5. Входят в состав клеточной мембраны .
6.Выполняют сигнальную функцию.

7).Молекулы иРНК ,как и тРНК
Ответ :
1.Участвуют в биосинтезе белка
2.имеют одинаковые размеры
3.Имеют одинаковую молекулярную массу.
4.Состоят из двух полипептидных цепей.
8). Избыток углеводов в организме человека превращается в
Ответ :
1.белки
2.жиры
3.аминокислоты
4.минеральные соли.
9).Чем обусловлено многообразие белков ?
1.особенностью их первичной структуры.
2.наличиемв их составе аминокислот
3.наличием пептидных связей
4способностью образовывать водородные связи.

10) Какие органические вещества образуются при расщеплении липидов под действием ферментов в пищеварительной системе?
Ответ :
1.Молочная кислота и глицерин
2.Аминокислоты
3.Пировиноградная кислота и АТФ
4.Глицерин и жирные кислоты.
11. Жиры, как и глюкоза, выполняют в клетке функции: 1)строительную 3.каталитическую
2.информационную 4. энергетическую
12.Найдите ошибки в приведенном тексте, исправьте их, укажите номера предложений, в которых они сделаны, запишите эти предложения без ошибок.
1. Белки — это биологические полимеры, 2. Мономерами белков являются аминокислоты. 3. В состав белков входит 30 равных аминокислот. 4. Все амино­кислоты могут синтезироваться в организме человека и животных. 5. Аминокислоты соединяются в молекуле белка не ковалентными пептидными связями.

13.В состав молекулы РНК входит
А)рибоза Б)гуанин В) катион магния Г) дезоксирибоза Д) аминокислота Е) фосфорная кислота
14.Установите соответствие между функцией соединения и биополимером, для которого она характерна. В нижеприведенной таблице под каждым номером, определяющим позиции первого столбца, запишите букву, соответствующей позиции второго столбца.
ФУНКЦИЯ БИОПОЛИМЕР
1) хранение наследственной информации А)белок
2} образование новых молекул путем самоудвоения Б) ДНК
3) ускорение химических реакции
4) является обязательным компо­нентом мембраны клетки
5) обезвреживание антигенов

15.Установите соответствие между функцией соединения и биополимером, для которого она характерна. В нижеприведенной таблице под каждым номером, определяющим позиции первого столбца, запишите букву, соответствующей позиции второго столбца.
ФУНКЦИЯ БИОПОЛИМЕР
1) образование клеточных стенок А) полисахарид
2) транспортировка аминокислот Б) нуклеиновая кислота
3) хранение наследственной информации
4) служит запасным питатель­ным веществом
5) обеспечивает клетку энергией

16.Сколько молекул АТФ будет синтезировано в клетках эукариот при полном окислении фрагмента молекулы крахмала, состоящего из 10 остатков глюкозы?
.В процессе клеточного дыхания при окислении 1 молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ. Фрагмент молекулы крахмала гидролизирует до10остатков глюкозы, каждая из которой подвергается полному окислению и в результате образуется 380 молекул АТФ.
17. Какова роль белков в организме?
.Ферментативная, регуляторная, структурная, сигнальная, защитная, двигательная, транспортная, энергетическая
18. Почему крахмал относят к биополимерам и какое свойство крахмала обуславливает его запасающую функцию в клетке?
. Крахмал-полисахарид, мономер – глюкоза. Крахмал обладает свойством гидрофобности, поэтому он может накапливаться в клетке.

19.Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложе­ний, в которых они сделаны. Объясните их.
1. Все присутствующие в организме белки — ферменты.
2. Каждый фермент ускоряет течение нескольких химических реак­ций.
3. Активный центр фермента строго соответствует конфигурации субстрата, с которым он взаимодействует.
4. Активность ферментов не зависит от таких факторов, как темпертура, рН среды, и других факторов.
(124)
20. Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены, объясните их.
1. Информационная РНК синтезируется на молекуле ДНК.
2. Ее длина не зависит от объема копируемой информации.
3. Количество иРНК в клетке составляет 85% от всего количества в клетке.
4. В клетке существует три вида тРНК.
5. Каждая тРНК присоединяет определенную аминокислоту и портирует ее к рибосомам.
6. У эукариот тРНК намного длиннее, чем иРНК.
(ошибки 2-зависит, 3-5%, 4- около 40видов, 6-короче(70-90 нуклеотидов))

КЛЕТКА И ЕЕ ЧАСТИ
Все живые организмы состоят из клеток.
Клетки растений, животных и грибов могут быть различными по размерам и форме, но все они имеют одинаковые основные части клетки.

ОСНОВНЫЕ ЧАСТИ КЛЕТКИ
Ядро
Цитоплазма
Клеточная мембрана
Цитоплазма
Клеточная мембрана
Ядро

Постоянные
компоненты
Непостоянные
компоненты
Структурные
компоненты клетки
Выполняют специфические
жизненно важные
функции
Могут появляться или
исчезать в процессе
жизнедеятельности клетки
ОРГАНОИДЫ
ВКЛЮЧЕНИЯ

ОРГАНОИДЫ
Органоиды общего
назначения
Специальные
органоиды
Пластиды
Митохондрии
Лизосомы и т.д.
Реснички
Жгутики и т.д.

МЕМБРАНА

Белки мембраны
Интегральные
(трансмембранные)
Наружные
(периферические)
Полуинтегральные
(рецепторные)
Проходят через всю
толщу мембраны
Создают в мембране
гидрофильные поры
(транспорт веществ)
Погружены в толщу
фосфолипидных
слоев
Выполняют
рецепторные функции
Лежат снаружи
мембраны, примыкая
к ней
Выполняют
многообразные
функции ферментов
Белки-переносчики
Каналообразующие
белки

осмос
фагоцитоз пиноцитоз

ЦИТОПЛАЗМА

ЯДРО

Кариолемма
Кариоплазма
Хроматин
Ядрышки
Компоненты ядра
Двойная ядерная
мембрана
отделяет ядерное
содержимое и,
прежде всего,
хромосомы от
цитоплазмы
Ядерный сок,
содержит
различные белки
и другие
органические и
неорганические
соединения
Деспирализо-
ванные
хромосомы
Округлые тельца,
образованные
молекулами
рРНК и белками,
место сборки
рибосом

ЭПС

АППАРАТ ГОЛЬДЖИ

МИТОХОНДРИИ

РИБОСОМЫ

Рибосома
Важнейший органоид живой клетки сферической или слегка овальной формы, диаметром 100-200 ангстрем, состоящий из большой и малой субъединиц
Функция – синтез белка
Содержит рРНК

Схема строения рибосомы
1 — малая субъединица
2 — иРНК
3 — тРИК
4 — аминокислота
5 — большая субъединица
6 — мембрана эндоплазматической сети
7 — синтезируемая полипептидная цепь.

ЛИЗОСОМЫ

КЛЕТОЧНЫЙ ЦЕНТР

ПЛАСТИДЫ

Органоиды движения

Тест по теме «Строение клетки»
1. В состав мембраны входят:
а) белки и углеводы;
б) белки и липиды;
в) углеводы и жиры;
г) белки и неорганические вещества.
2. Фагоцитоз – это:
а) захват клеткой жидкости;
б) захват твердых частиц;
в) транспорт веществ через мембрану;
г) ускорение биохимических реакций.
3.В состав ядрышка входит:
а) ДНК;
б) рРНК;
в) белок и ДНК;
г) белок и рРНК.

4. Хромосомы – это:
а) структуры, состоящие из белка;
б) структуры, состоящие из РНК;
в) структуры, состоящие из ДНК;
г) структуры, состоящие из белка и ДНК.
5. Основная функция лизосом – это:
а) синтез белков;
б) расщепление органических веществ;
в) избирательный транспорт веществ;
г) пиноцитоз.
6. Что такое кристы?
а) Складки внутренней мембраны митохондрий;
б) складки наружной мембраны митохондрий;
в) межмембранные образования;
г) окислительные ферменты.
7.От чего зависит число митохондрии в клетке?
а) От размеров клетки;
б) от уровня развития организма;
в) от функциональной активности клетки;
г) от всех указанных условий.

8.Какие пластиды имеют пигмент хлорофилл?
а) Лейкопласты;
б) хлоропласты;
в) хромопласты;
г) все перечисленные пластиды.
9.Какие органоиды имеют немембранное строение:
а) ядро и лизосомы;
б) аппарат Гольджи;
в) эндоплазматическая сеть;
г) рибосомы.
10. Вирусы могут существовать как:
а) самостоятельные отдельные организмы;
б) внутриклеточные паразиты прокариот;
в) внутриклеточные паразиты эукариот;
г) внутриклеточные паразиты прокариот и эукариот.
1 – б, 2 – б, 3 – г, 4 – г, 5 – б, 6 – а, 7 – в, 8 – б, 9 – г, 10 – г.

Обмен веществ и энергии
Ничто ни откуда не берется и не исчезает бесследно…

Метаболизм в клетках
Энергетический
обмен
(катаболизм,
диссимиляция)
Пластический
обмен
(анаболизм,
ассимиляция)
распад, расщепление
органических веществ
синтез органических
веществ
С поглощением энергии
С выделением энергии

Обмен органических веществ

Стадии метаболизма:
Подготовительная стадия: переваривание пищи и доставка питательных веществ и кислорода к клеткам
Обмен веществ и энергии в клетках
Заключительная стадия: удаление продуктов распада

Принцип действия ферментов
Фермент и субстрат должны подходить
друг к другу «как ключ к замку»
фермент

Активность ферментов
- Зависит от температуры, кислотности среды, количества субстрата, с которым он взаимодействует.
- При повышении температуры активность ферментов увеличивается (при высоких температурах белок денатурируется).
- Среда, в которой могут функционировать ферменты, для каждой группы различна (в кислой, в слабокислой, в щелочной или слабощелочной среде):
в кислой среде активны ферменты желудочного сока
в слабощелочной - ферменты кишечного сока
в щелочной - фермент поджелудочной железы
Большинство же ферментов активны в нейтральной среде.

Энергетический обмен
(диссимиляция, катаболизм)
Часть поступивших в клетку органических веществ окисляется кислородом до конечных продуктов распада – СО2 и Н2О, аммиак NH3, мочевина
При этом выделяется энергия!
1 г углеводов – 17,17 кДж
1 г жиров – 38,92 кДж
1г белков – 17,17 кДж

Энергетический обмен
Это совокупность химических реакций постепенного распада органических соединений, сопровождающихся высвобождением энергии, часть которой расходуется на синтез АТФ.
Процессы расщепления органических соединений у аэробных организмов происходят в три этапа, каждый из которых сопровождается несколькими ферментативными реакциями.

Первый этап – подготовительный
В желудочно-кишечном тракте многоклеточных организмов он осуществляется пищеварительными ферментами. У одноклеточных – ферментами лизосом.
Сложные углеводы (крахмал, целлюлоза)
простые углеводы (глюкоза, фруктоза)
Жиры глицерин и жирные кислоты
Белки аминокислоты
Этот процесс называется пищеварением.

Второй этап – бескислородный (гликолиз).
Постепенное расщепление и окисление глюкозы с накоплением энергии в виде 2 молекул АТФ. Гликолиз происходит в цитоплазме клеток.
Он состоит из нескольких последовательных реакций превращения молекулы глюкозы в две молекулы пировиноградной кислоты (пирувата) и две молекулы АТФ, в виде которой запасается часть энергии, выделившейся при гликолизе: С6Н12O6 + 2АДФ + 2Ф → 2С3Н4O3 + 2АТФ. Остальная энергия рассеивается в виде тепла.
В клетках дрожжей и растений (при недостатке кислорода) пируват распадается на этиловый спирт и углекислый газ. Этот процесс называется спиртовым брожением.

Третий этап – кислородный
Состоит из двух последовательных процессов:
цикла Кребса, названного по имени Нобелевского лауреата Ганса Кребса
окислительного фосфорилирования.
При кислородном дыхании пируват окисляется до СО2 и Н2О, а энергия, выделяющаяся при окислении, запасается в виде 36 молекул АТФ.
(34 молекулы в цикле Кребса и 2 молекулы в ходе окислительного фосфорилирования).
Эта энергия распада органических соединений обеспечивает реакции их синтеза в пластическом обмене.
Кислородный этап возник после накопления в атмосфере достаточного количества молекулярного кислорода и появления аэробных организмов.

Окислительное фосфорилирование или клеточное дыхание
Происходит, на внутренних мембранах митохондрий, в которые встроены молекулы-переносчики электронов.
В ходе этой стадии освобождается большая часть метаболической энергии.
Молекулы-переносчики транспортируют электроны к молекулярному кислороду.
Часть энергии рассеивается в виде тепла, а часть расходуется на образование АТФ.
Суммарная реакция энергетического обмена:
С6Н12O6 + 6O2 → 6СO2 + 6Н2O + 38АТФ.

Основная функция митохондрии – образование АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты).
Окисление органических веществ и образование небольших количеств АТФ происходит в отсутствие кислорода (анаэробное окисление, гликолиз).
На этом этапе подготавливается «топливо» для митохондрии.
Синтез основной массы АТФ осуществляется с потреблением кислорода и происходит на мембранах митохондрии.

Пластический обмен
(анаболизм, ассимиляция)
Поступившие в клетку аминокислоты, простые углеводы, глицерин и жирные кислоты «строят» новые молекулы белков, углеводов и жиров, свойственные данному организму
Они идут на строительство утраченных частей клеток, создание новых клеток
За счёт пластического обмена происходит рост, деление, развитие клеток и всего организма

Заключительная стадия обмена:
Конечные продукты обмена - углекислый газ СО2, аммиак NH3, вода Н2О, мочевина - попадают в кровь и выводятся из организма лёгкими и почками

Сравнительная таблица

Фотосинтез – (от греч. foto – «cвет» и synthesis – «соединение»
6 СО2 + 6 Н2О
глюкоза
6С 6Н 12О6+ О2
Фотосинтез – образование (синтез) органических веществ (углеводов) из неорганических веществ(СО2 и Н2О) с использованием энергии света
Фотосинтез

Фазы фотосинтеза:
1. Световая фаза – протекает в гранах хлоропласта под влиянием энергии света
2. Темновая фаза – протекает в строме хлоропласта, для ее реакций не нужна энергия света

Световая фаза:
1. Молекула хлорофилла фотосистемы I поглощает квант света и переходит в возбужденное состояние. При этом электрон выбивается из молекулы хлорофилла
2. Богатый энергией электроны, поступает в особую цепь переносчиков и передаются на наружную поверхность мембраны тилакоидов, где накапливаются и мембрана заряжается отрицательно

Световая фаза:
3. Квант красного света, поглощенный хлорофиллом П680 фотосистемы ІІ, переводит электрон в возбужденное состояние и выбивает его из молекулы
4. Электрон захватывается акцепторами переносчиками, перемещаясь от одного акцептора к другому, он теряет энергию, которая используется для синтеза АТФ

6. Молекула хлорофилла П680 фотосистемы II восстанавливает свой электрон за счет фотолиза воды, т.е. расщепление воды под действием энергии света на Н+ + ОН-
5. Электрон поступает в фотосистему I и восстанавливает молекулу П700. При этом молекула П70О возвращается в исходное
состояние и становится вновь способной поглощать свет
Световая фаза:

7. Протоны водорода накапливаются внутри тилакоида, создавая Н+-резервуар. В результате внутренняя поверхность мембраны заряжается положительно
8. При достижении критической величины разности потенциалов протоны Н+ проталкиваются через канал АТФ-синтетазы. Освобождающаяся при этом энергия используется для синтеза молекул АТФ
Световая фаза:

9. Катионы водорода на наружной стороне мембраны присоединяют электроны молекулы хлорофилла, образуя атомарный водород, который с помощью переносчика НАДФ (никотинамидадениндинуклеотидфосфат) поступает в строму хлоропласта на синтез глюкозы
Н+ + е Н0
2Н + НАДФ = НАДФ·Н2
Световая фаза:

Ионы гидроксильной группы отдают свои электроны, превращаясь в радикалы:
ОН- е ОН. Этот электрон закрывает «дыру» в молекуле хлорофилла фотосистемы II. 4ОН 2Н2О +О2
Световая фаза:
Таким образом, в результате переноса электронов и протонов через мембрану происходит превращение световой энергии в химическую энергию связей молекул АТФ – фотофосфорилирование

Таким образом, энергия солнечного света порождает три процесса:
1) Образование кислорода вследствие фотолиза воды
2) Синтез АТФ
3) Образование атомов водорода в форме НАДФ·Н 2
Световая фаза:

1.Протекает в строме хлоропласта как на свету, так и в темноте и представляет собой ряд последовательных преобразований CO2
2. Ферменты связывают пятиуглеродный сахар с углекислым газом воздуха. При этом образуются соединения, которые последовательно восстанавливаются до молекулы глюкозы
Темновая фаза:

Тесты по теме.
1. Установите правильную последовательность этапов энергетического обмена:
А) расщепление биополимеров до мономеров
Б) синтез двух молекул АТФ
В) окисление пировиноградной кислоты до СО2 и Н2О
Г) синтез 36 молей АТФ
Д) поступление органических веществ в клетку
Е) расщепление глюкозы до пировиноградной
2. Какие организмы относятся к автотрофам? На какие группы по
способу использования энергии делятся автотрофы? Приведите примеры организмов каждой группы.
3. Какие фазы различают в фотосинтезе? Какие процессы происходят в эти фазы? Запишите общую формулу фотосинтеза.
4. Объясните, какие процессы световой фазы фотосинтеза приводят к образованию НАДФ·Н2, АТФ и выделению кислорода.

5. Найдите ошибки в приведённом тексте:
1. Растения являются фотосинтезирующими гетеротрофами.
2. Автотрофные организмы не способны синтезировать органические вещества из неорганических соединений.
3. Фотосинтез протекает в хлоропластах растений.
4. В световой фазе фотосинтеза образуются молекулы крахмала.
5. В процессе фотосинтеза энергия света переходит в энергию химических связей неорганических соединений
6 Совокупность реакций биосинтеза, протекающих в организме:
Ассимиляция.
Диссимиляция.
Катаболизм.
Метаболизм.
7. Совокупность реакций распада и окисления, протекающих в организме:
Ассимиляция.
Диссимиляция.
Анаболизм.
Метаболизм.

8. Где накапливаются протоны в световую фазу фотосинтеза?
В мембранах тилакоидов.
В полости тилакоидов.
В строме.
В межмембранном пространстве хлоропласта.
9. Где происходят реакции темновой фазы фотосинтеза?
В мембранах тилакоидов.
В полости тилакоидов.
В строме.
В межмембранном пространстве хлоропласта.
10. Что происходит в темновую фазу фотосинтеза?
Образование АТФ.
Образование НАДФ·Н2.
Выделение О2.
Образование углеводов.

11. На каком этапе энергетического обмена глюкоза расщепляется до ПВК?
1. кислородном
2. фотолиза
3. гликолиза
4. подготовительном
12. В каких органоидах клеток человека происходит окисление ПВК с освобождением энергии?
1. рибосомах
2. ядрышке
3. хромосомах
4. митохондриях
13. Для реакций световой фазы фотосинтеза характерно:
происходят в мембранах тилакоидов.
происходят в строме хлоропластов.
образуются АТФ и НАДФ·Н2.
происходит фотолиз воды и выделяется О2.
образуются углеводы.
связывается углекислый газ.

Митоз.Мейоз.

В зависимости от места положения центромеры различают:
Равноплечие хромосомы;
Неравноплечие хромосомы;
Резко неравноплечие хромосомы;
Одноплечие;
Спутничные.
1. Организация генетического материала

В хромосоме различают:
5 – первичную перетяжку;
6 – вторичную перетяжку (ядрышковый организатор);
7 – спутники (у спутничных хромосом);
8 – хроматиды (две до деления, одна после деления);
9 – теломеры.
Организация генетического материала

Деление клеток
Различают три типа деления клеток:
Амитоз
Прямое деление, при ядро делится перетяжкой, но дочерние клетки получают различный генетический материал.
Митоз
Непрямое деление, при котором дочерние клетки генетически идентичны материнской.
Мейоз
Деление, в результате которого дочерние клетки получают уменьшенный в два раза генетический материал.

Деление клеток
Жизненный (клеточный цикл) и митотический цикл.
Период существования клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки (включая само деление) до собственного деления или смерти называют жизненным (клеточным) циклом.
Митотический цикл наблюдается у клеток, которые постоянно делятся, в этом случает цикл состоит из интерфазы и митоза.
Митотический цикл состоит из деления – митоза и интерфазы – времени до следующего деления.

Митотический цикл
Продолжительность интерфазы, как правило, составляет до 90% всего клеточного цикла. Состоит из трех периодов:
пресинтетического (G1), синтетического (S), постсинтетического (G2).
Пресинтетический период.
Набор хромосом – 2n, диплоидный, количество ДНК – 2c, в каждой хромосоме по одной молекуле ДНК.
Период роста, начинающийся непосредственно после митоза. Самый длинный период интерфазы, продолжительность которого в клетках составляет от 10 часов до нескольких суток.
Синтетический период. Продолжительность синтетического периода различна: от нескольких минут у бактерий до 6-12 часов в клетках млекопитающих.
Во время синтетического периода происходит самое главное событие интерфазы — удвоение молекул ДНК. Каждая хромосома становится двухроматидной, а число хромосом не изменяется (2n4c).

Постсинтетический период (2n4c).
Начинается после завершения синтеза (репликации) ДНК.
Если пресинтетический период осуществлял рост и подготовку к синтезу ДНК, то постсинтетический обеспечивает подготовку клетки к делению и также характеризуется интенсивными процессами синтеза и увеличения числа органоидов.
Митоз — непрямое деление клеток, представляющее собой непрерывный процесс, в результате которого происходит равномерное распределение наследственного материала между дочерними клетками.
В результате митоза образуется две клетки, каждая из которых содержит столько же хромосом, сколько их было в материнской.
Дочерние клетки генетически идентичны родительской.

Митотический цикл
Для удобства изучения происходящих во время деления событий митоз искусственно разделяют на четыре стадии: профазу, метафазу, анафазу, телофазу.
Профаза (2n4c). Первая фаза деления ядра.
Происходит спирализация хромосом. В поздней профазе хорошо видно, что каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных центромерой.
Формируется веретено деления. Оно образуется либо с участием центриолей (в клетках животных и некоторых низших растений), либо без них (в клетках высших растений и некоторых простейших).
Начинает растворяться ядерная оболочка.

Метафаза (2n4c). Началом метафазы считают тот момент, когда ядерная оболочка полностью исчезла. В начале метафазы хромосомы выстраиваются в плоскости экватора, образуя так называемую метафазную пластинку. Причем центромеры хромосом лежат строго в плоскости экватора.
Нити веретена прикрепляются к центромерам хромосом, некоторые нити проходят от полюса к полюсу клетки, не прикрепляясь к хромосомам.
Анафаза (4n4c). Делятся центромеры хромосом и у каждой хроматиды появляется своя центромера.
Затем нити веретена растаскивают за центромеры дочерние хромосомы к полюсам клетки. Во время движения к полюсам они обычно принимают V-образную форму.
Расхождение хромосом к полюсам происходит за счет укорачивания нитей веретена.

Телофаза (2n2c).
В телофазе хромосомы деспирализуются.
Веретено деления разрушается.
Вокруг хромосом формируется оболочка ядер дочерних клеток.
На этом завершается деление ядра (кариокинез), затем происходит деление цитоплазмы клетки (или цитокинез).
При делении животных клеток в плоскости экватора появляется борозда, которая, постепенно углубляясь, разделяет материнскую клетку на две дочерние. У растений деление происходит путем образования так называемой клеточной пластинки, разделяющей цитоплазму.
В профазу происходят процессы:
Происходит спирализация хромосом. Формируется веретено деления. Начинает растворяться ядерная оболочка. (2n4c)
В метафазу происходят процессы:
Хромосомы выстраиваются в плоскости экватора.
Нити веретена прикрепляются к центромерам хромосом. (2n4c)
В анафазу происходят процессы:
Делятся центромеры хромосом.
Нити веретена растаскивают за центромеры дочерние хромосомы к полюсам клетки. (4n4c)

В телофазу происходят процессы:
Хромосомы деспирализуются;
Образуется ядерная оболочка;
У растений формируется клеточная стенка между дочерними клетками, у животных – перетяжка, которая углубляется и делит материнскую клетку.

Мейоз
Мейоз — основной этап гаметогенеза, т.е. образования половых клеток.
Во время мейоза происходит не одно (как при митозе), а два следующих друг за другом клеточных деления. Первому мейотическому делению предшествует интерфаза I — фаза подготовки клетки к делению, в это время происходят те же процессы, что и в интерфазе митоза.
Первое мейотическое деление называют редукционным – образуются две клетки с гаплоидным набором хромосом, однако хромосомы остаются двухроматидными.

Мейоз
Сразу же после первого деления мейоза совершается второе — обычный митоз. Это деление называют эквационным, так как во время этого деления хромосомы становятся однохроматидными.
Биологическое значение мейоза:
Благодаря мейозу поддерживается постоянство диплоидного набора хромосом в соматических клетках. В процессе оплодотворения гаплоидные гаметы сливаются, образуя диплоидную зиготу. Зигота делится митозом, образуются соматические клетки с диплоидным набором хромосом.

Мейоз
Благодаря мейозу образуются генетически различные клетки, как между собой, так и с исходной материнской клеткой.
Генотипы этих клеток различны, т.к. в процессе мейоза происходит трижды перекомбинация генетического материала:
1. За счет кроссинговера;
2. За счет случайного, независимого расхождения гомологичных хромосом;
3. За счет случайного расхождения хроматид.

Первое деление мейоза
Профаза 1 (2n; 4с)
Гомологичные хромосомы начинают притягиваться друг к другу сходными участками и конъюгируют.
Конъюгацией называют процесс тесного сближения гомологичных хромосом. (Процесс конъюгации также называют синапсисом.)
Пару конъюгирующих хромосом называют бивалентом, или тетрадой – четыре хроматиды удерживаются вместе, количество бивалентов равно гаплоидному набору хромосом.

Первое деление мейоза
Важнейшим событием профазы 1 является кроссинговер — обмен участками гомологичных хромосом.
Кроссинговер приводит к первой во время мейоза рекомбинации генов.
Гомологичные хромосомы остаются связанными друг с другом в некоторых точках –хиазмах. Эти точки появляются в местах кроссинговера. В ходе гаметогенеза у человека может образовываться до 50 хиазм.

Метафаза I (2n; 4с).
Биваленты располагаются в плоскости экватора. Причем центромеры гомологичных хромосом обращены к разным полюсам клетки.
Анафаза I (2n; 4с)
К полюсам расходятся целые хромосомы, а не хроматиды, как при митозе. У каждого полюса оказывается половина хромосомного набора.
Телофаза I (1n; 2с)
У животных и некоторых растений хроматиды деспирализуются, вокруг них формируется ядерная оболочка. Затем происходит деление цитоплазмы (у животных) или образуется разделяющая клеточная стенка (у растений).

Второе деление мейоза
Интерфаза II (1n; 2с)
Характерна только для животных клеток. Кратковременна, репликация ДНК не происходит.
Вторая стадия мейоза включает также профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Она протекает так же, как обычный митоз.
Профаза II (1n; 2с). Хромосомы спирализуются, ядерная мембрана и ядрышки разрушаются, центриоли, если они есть, перемещаются к полюсам клетки, формируется веретено деления.
Метафаза II (1n; 2с). Формируются метафазная пластинка: хромосомы располагаются в плоскости экватора, нити веретена деления прикрепляются к центромерам, которые ведут себя как двойные структуры.

Анафаза II (2n; 2с).
Центромеры хромосом делятся, хроматиды становятся самостоятельными хромосомами, и нити веретена деления растягивают их к полюсам клетки. Число хромосом в клетке становится диплоидным, но на каждом полюсе формируется гаплоидный набор. В анафазе происходит третья рекомбинация генетического материала.
Телофаза II (1n; 1с).
Нити веретена деления исчезают, хромосомы деспирализуются, вокруг них восстанавливается ядерная оболочка, делится цитоплазма.

Интернет – ресурсы
Земной шар с зелеными листьями
http://r-d-d-r.ru/attachments/Image/0_798ea_f0d08e0f_XL.png?template=generic
Картинка для создания фона
http://img-fotki.yandex.ru/get/5800/yurinets-ida.29/0_53886_f1bbc9f3_orig